锻造方法分类
自由锻
a)工艺性差的结构b)工艺性好的结构
4．合理采用组合结构锻件的横截面积有急剧变化或形状较复杂时，可设计成由数个简单件构成的组合体，如图2-17所示。每个简单件锻造成形后，再用焊接或机械联接方式构成整体零件。
图2-17复杂件结构
a)工艺性差的结构b)工艺性好的结构
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3．锻件公差锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动量，其值的大小与锻件形状、尺寸有关，并受生产具体情况的影响。
图2-11锻件余量及敷料
1—敷料2—锻件余量
自由锻件余量和锻件公差可查有关手册。钢轴自由锻件的余量和锻件公差，见表2-1。
表2-1钢轴自由锻件余量和锻件公差（双边）（mm）
零件长度
零件直径
<50
50~80
30CrMnSiA、50CrVA、18Cr2Ni4WA、20CrNi3A
1180
850
0.3～0.8
40CrMnA
1150
800
0.3～0.8
铜合金
800~900
650~700
—
铝合金
450~500
350~380
—
（六）填写工艺卡片
半轴的自由锻造工艺卡片见表2-5。
表2-5半轴自由锻工艺卡
锻件名称
半轴
自由锻工艺规程：根据零件图绘制锻件图、计算坯料的质量与尺寸、确定锻造工序、选择锻造设备、确定坯料加热规范和填写工艺卡片等。
（一）绘制自由锻件图
以零件图为基础，结合自由锻工艺特点绘制而成的图形，它是工艺规程的核心内容，是制定锻造工艺过程和锻件检验的依据。锻件图必须准确而全面反映锻件的特殊内容，如圆角、斜度等，以及对产品的技术要求，如性能、组织等。
第3章2-自由锻工艺
程
拔长并 留出台阶
1
锻出凹挡 及拔长端部 并修整
实际生产自由锻加工录像-圆柱件锻造
实际生产自由锻加工录像-大型锻件锻造
八、自由锻件的结构工艺性
避免锥体和斜面结构
几何体间的交接处 不应形成空间曲线
截面变 化大的 锻件， 采用组 合连接
自由锻件上不应设计 出加强筋、凸台、工字形截面
思考题
➣
➣ ➣
工艺性分析
坯料质量 加热规范
绘制锻件图
确定工序 锻后热处理
参数选择
选择设备
1. 绘制锻件图
锻件图 1. 敷料
为简化 锻件形状、 便于进行锻造 而增加的一部 分金属。
2. 锻件余量
3. 锻件公差
为保证 切削加工的 精度而增加 的尺寸。
允许锻件 尺寸的变化 范围。
锻件的余块
锻件图
2．制订变形工艺过程及选用工具
➣ ➣
D d
冲子扩孔
b.心轴扩孔
孔径大而壁厚较薄的环形锻件，通常采用芯轴扩孔。 芯轴扩孔的变形实质是相当毛坯沿圆周方向拔长。
心轴扩孔(马架扩孔）
冲孔和扩孔动画
3. 弯曲：将坯料弯成所规定外形的锻造工 序，用以锻造各种弯曲类锻件。如起重吊 钩，弯曲轴杆等。
4. 错移：将坯料的一部分相对另一部分相 互平行错移的锻造工序。用以锻造曲轴类 锻件，错移前坯料需要压肩。
空心冲子冲孔 1坯料 2冲垫 3冲子 4心料
c 在垫环上冲孔
这种方法只适用于高径比小于0.125的薄饼锻件。
在垫环上的冲孔 1冲子 2坯料 3垫环 4心料
2. 扩孔：减小空心坯料壁厚而增加其内外 径的锻造工序，用以锻造各种圆环锻件。
a.冲子扩孔
锻造工艺与模具设计
锻造工艺与模具设计一、引言锻造是一种重要的金属加工方法，通过将金属材料加热至可塑状态后，使用力量施加在材料上，从而改变其形状和结构。
模具设计是锻造工艺中的关键环节，合理的模具设计可以提高锻造产品的质量和生产效率。
本文将全面、详细、完整且深入地探讨锻造工艺与模具设计的相关内容。
二、锻造工艺的分类根据加热方式和施加力量的方式，锻造工艺可分为以下几类：2.1 自由锻造在自由锻造中，加热后的金属材料放置在锻造台上，通过锤击或压力的施加来改变其形状。
自由锻造适用于简单形状的锻件制造，如棒状、环状等。
2.2 模具锻造在模具锻造中，金属材料通过模具的形状来决定其最终形态。
模具可以分为两部分：上模和下模。
金属材料在加热后放置在模具中，上下模通过压力施加力量，使金属材料按照模具的形状进行变形。
2.3 冷锻冷锻是在常温下进行的锻造过程，适用于对材料进行塑性变形的锻造工艺。
冷锻可以提高材料的成形性能，使其获得更高的强度和韧性。
2.4 热锻热锻是在高温下进行的锻造过程，通过加热金属材料可以提高其塑性，使其变形更容易。
热锻适用于制造复杂形状的锻件，如汽车曲轴、航空发动机零件等。
三、模具设计的要点模具设计在锻造工艺中起到了至关重要的作用，以下是模具设计的一些要点：3.1 材料的选择模具应选择适合锻造材料的耐热、耐磨损的材料。
常用的模具材料有优质碳素结构钢、合金结构钢等。
3.2 模具的结构设计模具的结构设计应尽可能简单，易于制造和维修。
同时，模具应具有足够的刚性和强度，以承受锻造过程中的力量和热应力。
3.3 模具的热处理模具在使用前需要进行热处理，以提高其硬度和耐磨性。
常见的热处理方法有淬火、回火等。
3.4 模具的涂层处理为了减少模具的磨损和增加其使用寿命，可以对模具进行涂层处理。
常见的涂层材料有硬质合金、陶瓷等。
四、锻造工艺与模具设计的应用锻造工艺与模具设计在各个领域都有广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：4.1 汽车制造锻造工艺在汽车制造中有重要的地位，汽车的关键部件如曲轴、连杆等都是通过锻造工艺制造而成的。
锻造工艺概述
锻造工艺概述锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。
锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压。
锻造是机械制造中常用的成形方法。
通过锻造能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。
冷锻一般是在室温下加工，热锻是在高于坯料金属的再结晶温度上加工。
有时还将处于加热状态，但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。
不过这种划分在生产中并不完全统一。
钢的再结晶温度约为460℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。
锻造按成形方法则可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成形轧制、辊锻、辗扩等。
坯料在压力下产生的变形基本不受外部限制的称自由锻，也称开式锻造；其他锻造方法的坯料变形都受到模具的限制，称为闭模式锻造。
成形轧制、辊锻、辗扩等的成形工具与坯料之间有相对的旋转运动，对坯料进行逐点、渐近的加压和成形，故又称为旋转锻造。
锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等及其合金。
材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。
一般的中小型锻件都用圆形或方形棒料作为坯料。
棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好，形状和尺寸准确，表面质量好，便于组织批量生产。
只要合理控制加热温度和变形条件，不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻件。
铸锭仅用于大型锻件。
铸锭是铸态组织，有较大的柱状晶和疏松的中心。
因此必须通过大的塑性变形，将柱状晶破碎为细晶粒，将疏松压实，才能获得优良的金属组织和机械性能。
经压制和烧结成的粉末冶金预制坯，在热态下经无飞边模锻可制成粉末锻件。
锻件粉末接近于一般模锻件的密度，具有良好的机械性能，并且精度高，可减少后续的切削加工。
锻造的定义和分类
锻制的定义战分类之阳早格格创做锻制的定义锻制是一种利用锻压板滞对于金属坯料施加压力，使其爆收塑性变形以赢得具备一定板滞本能、一定形状战尺寸锻件的加工要领，锻压（锻制与冲压）的二大组成部分之一.通过锻制能与消金属正在冶炼历程中爆收的铸态疏紧等缺陷，劣化微瞅构制结构，共时由于保存了完备的金属流线，锻件的板滞本能普遍劣于共样资料的铸件.相闭板滞中背载下、处事条件宽峻的要害整件，除形状较简朴的可用轧制的板材、型材或者焊交件中，多采与锻件.锻制的分类依照死产工具分歧，不妨将锻制技能分成自由锻制，模块锻制，辗环战特种锻制.自由锻：指用简朴的通用性工具，或者正在锻制设备的上、下砧铁之间曲交对于坯料施加中力，使坯料爆收变形而赢得所需的几许形状及里里本量的锻件的加工要领.模锻：指金属坯料正在具备一定形状的锻模膛内受压变形而赢得锻件.模锻可分为热模锻、温锻战热锻.温锻战热锻是模锻的已去死长目标，也代表了锻制技能火仄的下矮.辗环：指通过博用设备辗环机死产分歧曲径的环形整件，也用去死产汽车轮毂、火车车轮等轮形整件.特种锻制：包罗辊锻、楔横轧、径背锻制、液态模锻等锻制办法，那些办法皆比较适用于死产某些特殊形状的整件.比圆，辊锻不妨动做灵验的预成形工艺，大幅落矮后绝的成形压力；楔横轧不妨死产钢球、传动轴等整件；径背锻制则不妨死产庞大的炮筒、台阶轴等锻件.依照锻制温度，不妨将锻制技能分为热锻、温锻战热锻.钢的启初再结晶温度约727℃，但是一致采与800℃动做区分线，下于800℃的是热锻；正在300～800℃之间称为温锻或者半热锻，正在室温下举止锻制的称为热锻.用于大普遍止业的锻件皆是热锻，温锻战热锻主要用于汽车、通用板滞等整件的锻制，温锻战热锻不妨灵验的节材.根据锻模的疏通办法，锻制又可分为晃辗、晃旋锻、辊锻、楔横轧、辗环战斜轧等办法.锻制用料锻制用料主假如百般身分的碳素钢战合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等及其合金，铁基下温合金，镍基下温合金，钴基下温合金的变形合金也采与锻制或者轧制办法完毕，不过那些合金由于其塑性区相对于较窄，所以锻制易度会相对于较大，分歧资料的加热温度，启锻温度与终锻温度皆有庄重的央供.资料的本初状态有棒料、铸锭、金属粉终战液态金属.金属正在变形前的横断里积与变形后的横断里积之比称为锻制比.精确天采用锻制比、合理的加热温度及保温时间、合理的初锻温度战终锻温度、合理的变形量及变形速度对于普及产品本量、落矮成本有很大闭系.。
锻压工艺介绍
锻压工艺介绍
锻压工艺是金属材料成型的主要方法之一，它通过在恰当的温度和压力下将金属材料塑性变形，来获得所需的形状和尺寸。
下面是锻压工艺的简单介绍。
一、锻压的定义
锻压是指将金属材料置于模具之间，施加压力，使其在塑性变形时，逐渐排出空气，并根据模具的形状获得所需的工件形状和尺寸的金属加工工艺。
二、锻压的分类
1. 按照运动方式分：冲击式锻压和连续式锻压。
2. 按照材料温度分：冷锻和热锻。
3. 按照压力分：锤击式锻压和压力式锻压（如液压锻压、机械压力锻压等）。
三、锻压的工艺流程
1. 原材料切割或预成型
2. 加热，使材料温度达到锻造要求
3. 送入锻压机中进行锻造
4. 锻压完成后，对工件进行进一步加工（如裁剪、加工等）
四、锻压的优点
1. 提高金属材料的塑性，能制造出形状复杂、尺寸精确的零部件。
2. 增强金属材料的韧性和抗拉强度，并改善其加工硬度和机械性能。
3. 可以提高金属材料的利用率，减少废料和能源的消耗。
4. 锻造过程中一般无需使用润滑剂，不会污染环境。
五、锻压过程中需要注意的问题
1. 锻造温度需要控制好，过高会使金属材料软化而无法保持所需形状；过低则容易导致不良的流变工艺。
2. 模具的设计和制造需要精确，以确保获得所需的工件形状和尺寸。
3. 锻压时需要注意安全，必须保证锻压机的运转稳定、操作规范，避免事故的发生。
以上是对锻压工艺的简单介绍，希望能对您有所帮助。
锻造工艺概述
(b)
(c) (e)
a ( ((d) b )
图2.9 典型锯齿形状 (a) 标准齿；(b) 强力齿；(c) MG齿；(d) ACG齿；(e) 变化齿
第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法 ２．剪切法： 生产率高、操作简单、切口无金属损耗；但剪 切面不平，略带歪斜，普遍常用，d<200mm。 高碳钢、合金钢或断面尺寸较大的钢坯需预热。 一般棒料剪切法有：剪床剪切、冲床剪切。 在剪床上剪切的棒料截面尺寸在 φ 15~ (φ 150~φ 200）mm 。
分为手工自由锻和机器自由锻。
第五章 锻造工艺与模具设计
第二节 锻模设计简介
胎模锻 在自由锻备上设采用活动模具成型锻件的 方法称为胎模锻。 锻件尺寸精度高于自由锻；设备比模锻简 单。但人力操作胎模劳动强度大。
适应于小型锻件小、中批量生产。
第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
三、锻造加工特点
1.自由锻设备：锻锤、空气锤、蒸汽-空气锻锤 水压机、油压机
2.模锻设备：锤上模锻 压力机模锻 摩擦压力机模锻
第五章 锻造工艺与模具设计
模锻设备
模锻设备 模锻锤
曲柄压力机 平锻机
锻造力性质 冲击力
压力 压力
锻件精度 较低
较高 较高
生产率 较低
较高 较高
摩擦压力机 冲击力＋压 力
较高
较低
第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
八、热前加热的目的及方法
2.电加热
电加热是将电能转换为热能而对金属坯料进行加热。 特点：加热速度快、炉温易控制、加热质量好、氧化皮 少、工人劳动条件好。 方式：间接电加热、 接触电加热、感应电加热 ①电阻炉加热（间接电加热） 利用电流通过炉内电热体时产生的热量 ，来加热金属 方式：辐射传热 特点：热效率和加热速度低；对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ料尺寸形状无要求。
锻 造 工 艺学
几种常用材料的锻造温度范围
钢材 低碳钢 中碳钢 合金结构钢 铝合金 铜合金 始锻温度（℃） 1200~1250 1150~1200 1100~1180 450~500 800~900 终锻温度（℃） 800 800 850 350~380 650~700
2.锻造成形 2.锻造成形
ห้องสมุดไป่ตู้
坯料加热好后，即可锻造成形。 坯料加热好后，即可锻造成形。 锻造成形方式一般为自由锻和模锻， 锻造成形方式一般为自由锻和模锻， 具体可根据锻件的尺寸、形状、 具体可根据锻件的尺寸、形状、生 产批量等进行选择。 产批量等进行选择。
锻造工艺介绍
锻压
锻压是在外力作用下使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定 形状、尺寸和性能的毛坯或零件的加工方法，锻压是锻造和冲压的 总称。 锻压的主要生产方式：
锻压
锻压的生产特点：
1.能改善金属组织 2.能节约金属 3.能加工各种形状和重量的产品
锻 造工艺
一、锻造的概念
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形,以 获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。 锻造是机械制造中常用的成型方法。通过锻造能消除金属的铸态 疏松、焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械 中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的 板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
锻 造工艺
四、锻造的发展
新石器时代 1842年
20世纪初期
19世纪末
锻 造工艺
五、金属锻造的工艺流程
1.坯料的加热 1.坯料的加热
加热的目的是为了提高坯料的塑性和降低它的变形抗力， 加热的目的是为了提高坯料的塑性和降低它的变形抗力，同时也 是改善金属可锻性的有效措施，并且对生产率、 是改善金属可锻性的有效措施，并且对生产率、产品质量和金属有 效利用率等都有很大的影响。 效利用率等都有很大的影响。
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锻造方法分类
锻造方法是一种重要的金属加工方法，它可以将金属材料加热至一定温度，然后通过压力使其变形，从而得到所需形状和尺寸的金属制品。
根据不同的加工要求和金属材料的特性，锻造方法可以分为以下几种。
一、自由锻造
自由锻造是最基本的锻造方法之一，它是将金属材料放在锻造机上，通过锤击或压力使其变形，从而得到所需形状和尺寸的金属制品。
自由锻造适用于各种金属材料，但是由于其加工过程中缺乏精确的控制，因此所得到的制品精度较低。
二、模锻造
模锻造是一种通过模具来控制金属材料变形的锻造方法。
在模锻造中，金属材料被放置在模具中，然后通过压力或锤击使其变形，从而得到所需形状和尺寸的金属制品。
模锻造可以得到高精度的制品，适用于各种金属材料。
三、冷锻造
冷锻造是一种在室温下进行的锻造方法，它适用于各种金属材料，可以得到高精度的制品。
在冷锻造中，金属材料被放置在模具中，然后通过压力或锤击使其变形，从而得到所需形状和尺寸的金属制
品。
由于冷锻造不需要加热金属材料，因此可以节约能源和成本。
四、热锻造
热锻造是一种在高温下进行的锻造方法，它适用于各种金属材料，可以得到高精度的制品。
在热锻造中，金属材料被加热至一定温度，然后放置在模具中，通过压力或锤击使其变形，从而得到所需形状和尺寸的金属制品。
由于热锻造需要加热金属材料，因此需要消耗大量的能源和成本。
锻造方法是一种重要的金属加工方法，它可以通过不同的加工方式和控制方法，得到各种形状和尺寸的金属制品。
在选择锻造方法时，需要根据加工要求和金属材料的特性来进行选择，以达到最佳的加工效果和经济效益。